Multitask learning of environmental spatial data

The present research deals with an application of artificial neural networks for multitask learning from spatial environmental data. The real case study (sediments contamination of Geneva Lake) consists of 8 pollutants. There are different relationships between these variables, from linear correlations to strong nonlinear dependencies. The main idea is to construct a subsets of pollutants which can be efficiently modeled together within the multitask framework. The proposed two-step approach is based on: 1) the criterion of nonlinear predictability of each variable ?k? by analyzing all possible models composed from the rest of the variables by using a General Regression Neural Network (GRNN) as a model; 2) a multitask learning of the best model using multilayer perceptron and spatial predictions. The results of the study are analyzed using both machine learning and geostatistical tools.

In principio erat liber : l'organisation du premier livre de motets de Tomás Luis de Victoria (Venise, 1572)

L'organisation du premier livre de motets de Tomás Luis de Victoria, publié à Venise en 1572 chez les Fils d'Antonio Gardano (RISM V 1421), repose sur une stratification d'éléments divers mais complémentaires. Les pièces sont organisées en quatre groupes : quatorze à 4 voix, neuf à 5 voix, neuf à 6 voix et une à 8 voix. Elles forment des paires modales. Les derniers motets des groupes reposent sur des écritures individualisées (ad aequales, canon à l'unisson, Tenormotette, motet à double choeur). De plus, un jeu avec le nombre de parties, une et deux essentiellement, intervient entre les groupes et à l'intérieur. Les textes émanent de plusieurs rites (avilais, prétridentin et tridentin) et sources. Lorsque c'est nécessaire, le compositeur les remanie pour qu'ils s'adaptent à l'organisation du recueil. Au bout du compte, le livre veut être un objet ayant un certain poids et qui dit quelque chose de plus qu'une simple addition de pièces. C'est précisément ce dont a besoin le jeune compositeur pour prendre une place sur le marché du motet avec ce qui constitue son premier « opus ». Dans la dédicace qu'il signe lui-même, Victoria inscrit son édition dans la mouvance de la musica reservata puisqu'il la destine d'abord aux connaisseurs. Or, c'est précisément cette organisation complexe qui permet au musicien d'inscrire son recueil dans une lignée de publications savantes, initiées semble-t-il par le livre de motets à 5 voix d'Adrian Willaert, qui date de 1539.

Reversal of activity-mediated spine dynamics and learning impairment in a mouse model of Fragile X syndrome.

Fragile X syndrome (FXS) is characterized by intellectual disability and autistic traits, and results from the silencing of the FMR1 gene coding for a protein implicated in the regulation of protein synthesis at synapses. The lack of functional Fragile X mental retardation protein has been proposed to result in an excessive signaling of synaptic metabotropic glutamate receptors, leading to alterations of synapse maturation and plasticity. It remains, however, unclear how mechanisms of activity-dependent spine dynamics are affected in Fmr knockout (Fmr1-KO) mice and whether they can be reversed. Here we used a repetitive imaging approach in hippocampal slice cultures to investigate properties of structural plasticity and their modulation by signaling pathways. We found that basal spine turnover was significantly reduced in Fmr1-KO mice, but markedly enhanced by activity. Additionally, activity-mediated spine stabilization was lost in Fmr1-KO mice. Application of the metabotropic glutamate receptor antagonist α-Methyl-4-carboxyphenylglycine (MCPG) enhanced basal turnover, improved spine stability, but failed to reinstate activity-mediated spine stabilization. In contrast, enhancing phosphoinositide-3 kinase (PI3K) signaling, a pathway implicated in various aspects of synaptic plasticity, reversed both basal turnover and activity-mediated spine stabilization. It also restored defective long-term potentiation mechanisms in slices and improved reversal learning in Fmr1-KO mice. These results suggest that modulation of PI3K signaling could contribute to improve the cognitive deficits associated with FXS.

Penser la médecine communautaire s'apprend avec les pairs. [The spirit of community medicine: students learning from students].

At the University of Lausanne third-year medical students are given the task of spending a month investigating a question of community medicine. In 2009, four students evaluated the legitimacy of health insurers intervening in the management of depression. They found that health insurers put pressure on public authorities during the development of legislation governing the health system and reimbursement for treatment. This fact emerged during the scientific investigation led jointly by the team in the course of the "module of immersion in community medicine." This paper presents each step of their study. The example chosen illustrates the learning objectives covered by the module.

Learning wind fields with multiple kernels

This paper presents multiple kernel learning (MKL) regression as an exploratory spatial data analysis and modelling tool. The MKL approach is introduced as an extension of support vector regression, where MKL uses dedicated kernels to divide a given task into sub-problems and to treat them separately in an effective way. It provides better interpretability to non-linear robust kernel regression at the cost of a more complex numerical optimization. In particular, we investigate the use of MKL as a tool that allows us to avoid using ad-hoc topographic indices as covariables in statistical models in complex terrains. Instead, MKL learns these relationships from the data in a non-parametric fashion. A study on data simulated from real terrain features confirms the ability of MKL to enhance the interpretability of data-driven models and to aid feature selection without degrading predictive performances. Here we examine the stability of the MKL algorithm with respect to the number of training data samples and to the presence of noise. The results of a real case study are also presented, where MKL is able to exploit a large set of terrain features computed at multiple spatial scales, when predicting mean wind speed in an Alpine region.

La coordination scientifique dans les investigations criminelles: Proposition d'organisation, aspects éthiques ou de la nécessité d'un nouveau métier.

La criminalistique prend une place de plus en plus grande dans l'enquête judiciaire. Les enjeux scientifiques depuis la scène d'investigation jusqu'au procès pénal sont multiples. De nombreux intervenants sont amenés à se côtoyer : techniciens, scientifiques, médecins légistes, enquêteurs et magistrats. Des tensions sont perceptibles entre ceux-ci mais également quant à la place de la science dans le processus pénal. La raison principale de cette situation est que la prise en compte de l'indice matériel, dans l'enquête judiciaire et le procès pénal, n'est pas clairement établie. La formation des juristes et des enquêteurs ne leur permet pas de superviser les enquêtes scientifiques. Le rôle et la place des scientifiques dans l'enquête criminelle doivent être réexaminés. Par ailleurs, les méthodes de raisonnement en matière d'investigations scientifiques dans une affaire judiciaires sont complexes. Leur mauvaise appréhension participe aux tensions qui sont relevées. Ces méthodes doivent être approfondies. Le raisonnement médical constitue un modèle possible. Il s'enrichit de travaux menés en sémiotique. La résolution des tensions passe par la mise en place d'un nouveau personnage, le coordinateur criminalistique. Cela constitue un changement paradigmatique et une nouvelle activité scientifique complexe. Ce scientifique s'associe à l'enquêteur et au magistrat tout au long du processus judiciaire, depuis la scène d'investigation jusqu'au procès pénal. Ce paradigme s'impose quel que soit le modèle judiciaire, accusatoire ou inquisitoire et les structures institutionnelles. Cette thèse propose que ce coordinateur criminalistique soit un scientifique de haut niveau qui bénéficie d'une solide formation théorique et pratique. Cette approche est fondamentalement éthique car elle se focalise sur un témoin matériel, garantit la préservation des droits humains et définit un processus transparent et équilibré dans l'élaboration de la preuve.

Se former à l'entretien motivationnel pour aider ses patients à changer: Les étudiants en médecine le confirment [Learning motivational interviewing to help patients change their health-related behaviors: medical students confirm it].

At the Lausanne University, 5th year medical students were trained in Motivational interviewing (MI). Eight hours of training improved their competence in the use of this approach. This experience supports the implementation of MI training in medical schools. Motivational interviewing allows the health professional to actively involve the patient in this behavior change process (drinking, smoking, diet, exercise, medication adherence, etc.), by encouraging reflection and reinforcing personal motivation and resources.

Machine learning analysis and modeling of interest rate curves

The present research deals with the review of the analysis and modeling of Swiss franc interest rate curves (IRC) by using unsupervised (SOM, Gaussian Mixtures) and supervised machine (MLP) learning algorithms. IRC are considered as objects embedded into different feature spaces: maturities; maturity-date, parameters of Nelson-Siegel model (NSM). Analysis of NSM parameters and their temporal and clustering structures helps to understand the relevance of model and its potential use for the forecasting. Mapping of IRC in a maturity-date feature space is presented and analyzed for the visualization and forecasting purposes.

Passer d'un modèle de fonctionnement associatif à un modèle institutionnel: une analyse des transformations de l'organisation du travail

Le monde de l'action humanitaire a connu des développements importants durant les dernières décennies. Sur les terrains d'interventions, les crises et les conflits se sont fortement complexifiés, nécessitant la participation de spécialistes de nombreux domaines. Par ailleurs, les volumes financiers générés par les campagnes de dons et mis à disposition par les bailleurs de fonds ont considérablement augmenté. En corollaire de cette croissance financière, les exigences de contrôle et de traçabilité des fonds se sont renforcées. En lien avec ces éléments, le nombre de salariés dans les grandes organisations non gouvernementales a augmenté de manière exponentielle. Une littérature spécifique sur les modalités d'évaluation des performances, le management et le « leadership » des organisations dites du « tiers secteur » a d'ailleurs vu le jour, comme l'illustre la naissance, en 1990, de la revue « Nonprofit Management and Leadership ». Les pays bénéficiaires de l'aide ont également développé des exigences spécifiques envers les projets mis en oeuvre par les ONG. Par des phénomènes de « socialisation des standards occidentaux », ces derniers attendent des acteurs internationaux un certain niveau de qualité des programmes.Pour s'adapter à ces évolutions et répondre aux exigences d'efficacité auxquelles elles sont soumises, les organisations d'aide ont dû se transformer. Les grandes organisations ont ainsi connu durant les dernières décennies un mouvement de professionnalisation de leur structure, les conduisant à se rapprocher d'un modèle de fonctionnement que nous nommerons ici « institutionnel », à savoir formalisé et organisé. Nous employons ici le terme de professionnalisation dans l'appréciation qu'en font les acteurs du milieu humanitaire, à savoir en ce qu'il désigne « les restructurations internes auxquelles leurs organisations font face depuis la fin des années 1980 ». Différents indicateurs de cette professionnalisation au sein des ONG peuvent être identifiés, notamment une plus forte division du travail, le développement de statuts spécifiques, la salarisation croissante des métiers de l'humanitaire ou encore le recours aux fonds publics.Une conséquence également de cette évolution est l'entrée de nouveaux métiers sur la scène humanitaire. À côté des professions traditionnellement à l'origine des ONG (médecins, ingénieurs, juristes, etc.), la complexification et la diversification des tâches a rendu nécessaire de faire appel à des compétences professionnelles spécifiques dans des domaines tels que la communication, l'informatique ou la finance, pour ne citer que quelques exemples. Des connaissances et des pratiques spécifiques en matière de management des ONG se sont développées depuis la fin des années 1990. Le métier de logisticien est apparu, lequel est enseigné dans des structures spécialisées (par exemple par l'association Bioforce en France). Des formations académiques spécialisées dans le domaine de l'humanitaire et de la coopération ont également vu le jour, avec le but affiché de former des professionnels spécialistes de l'humanitaire. On peut par exemple citer le PIAH en Suisse (Programme interdisciniplinaire en action humanitaire, 2011), ou encore les formations dispensées par le CIHC aux États-Unis. [auteur]